2.2 Розрахунок характеристик теоретичних машинних класів
Розрахунок характеристик теоретичних машинних класів виконується у тому випадку, якщо вихідна сировина надходить від двох і більше постачальників і (або) існують фракційні склади вузьких класів.
Попередньо слід виконати перевірку вихідних даних. Необхідно перерахувати сумарний вихід класів і фракцій, а також відповідні величини зольності. Показники таблиць ситового і фракційного складу, які характеризують зольність класів, повинні точно відповідати один одному. При наявності невідповідності, дані повинні бути скоректовані (доцільно змінювати дані таблиць ситового складу з подальшим перерахунком середньої зольності вугілля).
Отримані результати розрахунку характеристик теоретичних машинних класів слід представляти у вигляді таблиць, порядок заповнення яких наведений нижче.
Для розглянутого прикладу при умові, що перед збагаченням вугілля гравітаційної крупності передбачається розділяти сировину (шихту) на два машинних класи (+ 13 мм – крупний і 0.5 – 13 мм – дрібний), виконується розрахунок фракційного складу цих класів і їх вмісту в вихідному матеріалі (шихті). Результати розрахунку наведені в таблицях 2.5 і 2.6
Таблиця 2.5 - Результати розрахунку фракційного складу
теоретичних машинних класів
Густина фракцій, кг / м3 |
Клас + 13 мм |
Клас 0.5 - 13 мм |
||||
ш, % |
кл, % |
Аd, % |
ш, % |
кл, % |
Аd, % |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
< 1400 1400 - 1500 1500 - 1600 1600 - 1800 > 1800 |
15.91 3.20 0.71 1.20 23.16 |
36.01 7.24 1.61 2.72 52.42 |
4.0 14.2 28.3 45.6 80.7 |
23.30 4.08 0.95 1.36 11.36 |
56.76 9.94 2.31 3.31 27.68 |
4.8 16.3 28.3 44.4 81.7 |
Разом: |
44.18 |
100.00 |
46.5 |
41.05 |
100.00 |
29.1 |
Таблиця 2.6 - Результати розрахунку показників
теоретичних машинних класів
Клас, мм |
Вихід, % |
Зольність, % |
1 |
2 |
3 |
+ 13 0.5 - 13 0 - 0.5 |
44.18 41.05 14.77 |
46.5 29.1 24.7 |
Разом: |
100.00 |
36.1 |
Розрахунок слід починати із заповнення стовпців 2 і 4 таблиці 2.5. При проміжних обчисленнях доцільно використовувати значення виходу в частках одиниці (Z i = i / 100).
Визначення виходу фракції густиною менше 1400 кг/м3 машинного класу +13 мм здійснюється за формулою:
=
[(Z1
Z1
+
Z1
Z1
)
Z1
+
+
(Z2
Z2
+
Z2
Z2
)
Z2]
100, %,
(2.1)
де Z1 , Z1 – вміст фракції густиною менше 1400 кг/м3 в класах вугілля шахти № 1 в складі крупного машинного класу (табл. 2.2);
Z2 , Z2 – вміст фракції густиною менше 1400 кг/м3 в класах вугілля шахти № 2 в складі крупного машинного класу (табл. 2.4);
Z1 , Z1 – вміст класів вугілля шахти № 1 в складі крупного машинного класу (табл. 2.1);
Z2 , Z2 – вміст класів вугілля шахти № 2 в складі крупного машинного класу (табл. 2.3);
Z1 , Z2 – вміст класів вугілля шахт № 1 і № 2 в шихті (пайова частка шахт).
=
[(0.326
0.312 + 0.448
0.104)
0.7 +
+ (0.326 0.387 + 0.505 0.115) 0.3] 100 = 15.90839 15.91 %.
Отримане значення виходу заноситься в таблицю 2.5. Аналогічно визначається вміст інших фракцій, а також їхній сумарний вихід:
=
[(1.0
0.312 + 1.0
0.104)
0.7 +
+ (1.0 0.387 + 1.0 0.115) 0.3] 100 = 44.18 %
Після заповнення стовпця 2 табл. 2.5 необхідно виконати порівняння значення сумарного виходу вугілля класу + 13 мм і суми виходів фракцій, отриманих в результаті розрахунків. При наявності невідповідності, необхідно виконати перерахунок, звертаючи увагу на округлення отриманих значень. Коректувати доцільно вихід фракції, яка має найбільшу величину, що дозволить у подальшому знизити помилку обчислень.
Для розглянутого прикладу коректування не є потрібним, тому що:
44.18 = 15.91 + 3.20 + 0.71 + 1.20 + 23.16
Визначення зольності фракції густиною < 1400 кг/м3 машинного класу +13 мм здійснюється за формулою:
A
=
[(А1
Z1
Z1
+
+ А1 Z1 Z1 ) Z1 +
+ (А2 Z2 Z2 +
+
А2
Z2
Z2
)
Z2]
100 /
,
%, (2.2)
де А1 , А1 – зольність фракції густиною менше 1400 кг/м3 в класах вугілля шахти № 1 в складі крупного машинного класу (табл. 2.2);
А2 , А2 – зольність фракції густиною менше 1400 кг/м3 в класах вугілля шахти № 2 в складі крупного машинного класу (табл. 2.4).
A = [(4.2 0.326 0.312 + 4.1 0.448 0.104) 0.7 +
+ (3.5 0.326 0.387 + 3.8 0.505 0.115) 0.3] 100 / 15.91 =
= 3.969 4.0 %
Отримане значення зольності заноситься в стовпець 4 таблиці 2.5. Аналогічно визначається зольність інших фракцій, а також загальна зольність машинного класу:
A = [(48.4 1.0 0.312 + 37.8 1.0 0.104) 0.7 +
+ (51.6 1.0 0.387 + 35.2 1.0 0.115) 0.3]100 / 44.18 =
= 46.464 46.5 %
Після заповнення стовпця табл. 2.5 необхідно виконати розрахунок середнього значення зольності машинного класу за отриманими даними:
A = (15.91 4.0 + 3.20 14.2 + 0.71 28.3 + 1.20 45.6 +
+ 23.16 80.7) / 44.18 = 46.4668 46.5 %
При наявності різниці між порівнюваними значеннями зольності на рівні до 0.2 % в таблицю заноситься остання розрахована величина. В протилежному випадку здійснюється перерахунок для знаходження помилки.
Аналогічно виконується розрахунок фракційного складу дрібного машинного класу і заповнення стовпців 5 і 7 таблиці 2.5.
Дані в стовпцях 2 і 3 табл. 2.5 пропорційні один одному (коефіцієнт пропорційності дорівнює К = 100 / = 100 / 44.18 = 2.26347), що дозволяє визначити невідоме значення виходу першої фракції до класу із співвідношення:
к
кл.
=
К
=
15.91
2.26347 = 36.01181
36.01 %.
Аналогічно визначається вміст інших фракцій. Після заповнення стовпця 3 необхідно виконати порівняння значення сумарного виходу і суми виходів фракцій:
36.01 + 7.24 + 1.61 + 2.72 + 52.42 = 100.00
При наявності невідповідності необхідно виконати перерахунок, звертаючи увагу на округлення отриманих значень.
Аналогічно здійснюється заповнення стовпця 6 таблиці 2.5.
Отримані при розрахунку показники таблиці 2.5 використовуються для заповнення таблиці 2.6.
Розрахунок виходу і зольності класу 0 - 0.5 мм здійснюється за формулами:
=
(Z1
Z1
+
Z2
Z2)
100, %, (2.3)
А = (А1 Z1 Z1 +
+ А2 Z2 Z2) 100 / , %, (2.4)
де Z1 , Z2 – вміст класу 0 - 0.5 мм в вугіллі шахт № 1 і № 2;
А1 , А2 - зольність класу 0 - 0.5 мм в вугіллі шахт № 1 і 2.
= (0.154 0.7 + 0.133 0.3) 100 = 14.77 %;
А = (25.1 0.154 0.7 + 23.6 0.133 0.3) 100 / 14.77 = 24.7 %
Після заповнення таблиці 2.6 виконується перевірка правильності розрахунку виходів машинних класів (сума повинна складати 100.0 %) і розрахунок середньої зольності шихти:
А ср = (44.18 46.5 + 41.05 29.1 + 14.77 24.7) / 100 = 36.1 %
Остаточна перевірка правильності розрахунків виконується визначенням середньої зольності шихти за вихідними даними (табл. 2.1 і 2.3):
А ср = А1 Z1 + А2 Z2 = 35.9 0.7 + 36.6 0.3 = 36.1 %,
де А1 і А2 – зольність вугілля шахт № 1 і № 2.
У тому випадку, коли вихідні дані представлені ситовим складом, співпадаючим по крупності з теоретичними машинними класами і фракційними складами машинних класів, підготовка даних зводиться до перевірки відповідності зольності класів в таблицях ситового і фракційного складів.
Мінімальна кількість фракцій, при якої може бути виконаний розрахунок схем збагачення, дорівнює трьом. Вірогідність розрахунків підвищується при наявності більше докладного фракційного складу, який може бути отриманий інтерполяцією за методикою, наведеною в [2], або на ЕОМ за допомогою програм, існуючих в бібліотеці кафедри.